滦河流域承德市非点源污染遥感模型评估分析

本研究采用遥感分布式非点源污染评估模型（DPeRS）,对滦河流域承德市非点源污染负荷的空间分布特征和污染来源进行遥感像元尺度评估分析,进一步识别非点源污染优控单元,并探讨分析了非点源污染贡献率及影响因子。结果表明:污染量上,2019年滦河流域承德市总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH₄⁺-N）和化学需氧量（COD_Cr）非点源污染排放负荷分别为0.12、0.014、0.06 t·km^-2和0.05 t·km^-2,入河量分别为119.6、7.8、70.3 t和49.8 t;污染类型上,滦河流域承德市氮型（TN和NH₄⁺-N）非点源污染的主要来源是农田径流,TP主要是来自农田径流和水土流失,COD_Cr主要污染来源是畜禽养殖;空间分布上,滦河流域承德市非点源污染高负荷区主要分布在流域的中部和南部地区,TN和NH₄⁺-N的非点源污染优控单元面积占比均达到65%以上,而TP为整个区域需防控的非点源污染指标。降水量与氮磷非点源污染入河负荷相关性较好,丰水期TN和TP非点源污染对河流中氮磷污染的贡献率分别为33%和50%;控制单元内耕地和林地面积占比与水土流失型氮磷非点源污染排放负荷的决定系数均超过0.5。因此,重点应从源头上防范丰水期非点源污染排放,建议进一步加强水土保持工作,以减少林草天然源水土流失引发的非点源污染排放,同时也应加强农田养分管理以减少养分流失。     

水力负荷和气温对生态滤池处理农户灰水的影响

在三峡库区一个农户家构建了一套处理单个农户灰水的生态滤池工艺,研究了水力负荷和气温对工艺系统运行效率的影响.结果表明,在0.05~0.4 m³·m^-2·d^-1的变化范围内,随着水力负荷的逐渐升高,工艺系统对COD_Cr、NH₄⁺-N、TN、浊度(T)的去除率均呈现逐渐降低的整体变化趋势,而TP的去除率则表现出先升高后降低的变化规律.数据分析表明,生态滤池工艺的最佳运行水力负荷约为0.2 m³·m^-2·d^-1,在该水力负荷条件下,工艺系统对农户灰水中COD_Cr、TN、NH₄⁺-N、TP和浊度的平均去除率分别为75%、58%、72%、50%、80%.工艺系统对灰水中各污染物的去除率平均值均表现为夏季高于冬季,且其在冬季对各项指标的去除率仍然较高.在所监测的各项指标中,气温对COD_Cr指标的系统去除率影响相对最大.     

铵硝态氮单独供应对苗期淹水胁迫玉米氮磷钾累积的影响

【目的】研究不同供氮水平铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾含量及累积的影响,为采取氮营养调控途径优化玉米的氮、磷、钾营养特性及提高玉米的抗涝性提供理论依据。【方法】采用室内砂砾培养及模拟淹水胁迫的方法,研究2个玉米品种（“利民15”和“皖玉9号”）分别在苗期单独供应不同水平（3,7 mmol/L）NH₄⁺-N和NO₃^--N 时,根、茎、叶中氮、磷、钾含量及累积量对淹水胁迫的响应。【结果】在2种氮形态和供氮水平下,淹水胁迫分别对低供NH₄⁺-N处理（A3F）和高供NO₃^--N处理（N7F）苗期玉米生长的影响相对较小,且淹水胁迫对根系生长的抑制效应明显大于地上部。在NH₄⁺-N营养条件下,提高氮素供应水平对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾的累积无显著影响,但根系氮含量显著增加而钾含量显著降低;在NO₃^--N营养条件下,提高氮素供应水平则可显著提高苗期淹水胁迫玉米对氮、磷、钾的累积与吸收。【结论】在模拟淹水胁迫条件下,提高NH₄⁺-N供应水平可明显增加苗期玉米根系含氮量并降低其根系含钾量,导致氮、钾比例失调,进而降低其耐淹性;但提高NO₃^--N供应水平则可明显增加苗期玉米对氮、磷和钾的累积与吸收,相对增强了玉米的耐淹性。     

添加改性生物炭对黑土氮素吸附及淋溶特性的影响

【目的】探究金属离子改性生物炭对黑土氮素吸附和迁移特性的影响。【方法】以玉米秸秆为原材料，在450 ℃煅烧1.5 h条件下制备生物炭(BC)，分别用KCl、ZnCl₂、FeCl₃溶液对其进行金属离子负载改性(分别命名为K-BC、Zn-BC和Fe-BC)，并进行表征分析和氮素吸附试验，筛选出最佳改性生物炭；然后在黑土中添加质量分数0.3%的最佳改性生物炭(TB)，以黑土作为对照(CK)，探究这2个吸附体系的氮素吸附和迁移特性。【结果】Fe-BC对NO^-₃N和NH⁺₄-N的吸附量分别为24 632.79和5 253.68 mg/kg，确定Fe-BC为最佳金属离子改性生物炭。Fe-BC的比表面积和平均孔径较BC提升了9.35和6.67倍。CK和TB在pH为3时对NO^-₃-N的吸附量最大，CK在pH为9时对NH⁺₄-N的吸附量最大，TB在pH为5时对NH⁺₄-N的吸附量最大。相较于准二级动力学方程，Elovich方程均能更好地描述CK、TB对NO^-₃-N和NH⁺₄-N的吸附动力学特征；相较于Freundlich方程，Langmuir方程均能更好地描述CK、TB对NO^-₃-N和NH⁺₄-N的吸附等温线；CK、TB对NO^-₃-N的吸附反应是自发、放热且无序的，对NH⁺₄-N的吸附反应是自发、吸热且无序的。在氮素迁移试验中，TB对NO^-₃-N和NH⁺₄-N的累积淋失量分别比CK减少53.19%和30.54%。【结论】黑土中添加Fe-BC可以有效增加对NO^-₃-N和NH⁺₄-N的吸附量，降低黑土中NO^-₃-N和NH⁺₄-N的淋失量，从而有效减少黑土中氮素的流失。     

生防菌剂对西瓜根际土壤微生物群落和尖孢镰刀菌属的影响

【目的】了解不同生防菌剂对西瓜根际微生物群落结构和尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f.sp.）的影响,为生防菌剂抑制西瓜枯萎病的机理研究提供依据。【方法】将西瓜苗移栽到连作20年西瓜的土壤中,设置B6、WF19、BW和对照4个处理,分别根部注施生防菌剂解淀粉芽孢杆菌B6、油菜假单胞菌WF19、B6和WF19复合菌液（各菌液细菌含量均为1×10⁸ CFU/mL）及无菌水1 mL/株,在西瓜采摘后采集根际土壤,测定土壤pH、有机质（OM）、全氮（TN）、硝态氮（NO^-₃-N）、铵态氮（NH⁺₄-N）、全磷（TP）、有效磷（AP）、全钾（TK）、速效钾（AK）含量及过氧化氢酶（CAT）、碱性磷酸酶（ALP）、脲酶（URE）、蔗糖酶（SUC）活性,并利用高通量测序(Illumina Hiseq)技术分析西瓜根际土壤的微生物群落变化。采用路径分析和SEM结构方程评估土壤环境因子、生物酶活性和微生物功能对尖孢镰刀菌的影响。【结果】生防菌剂B6提高了土壤4种生物酶活性和TN、TP、AP、NO^-₃-N、NH⁺₄-N、OM含量,降低了AK和TK含量;WF19提高了土壤CAT、ALP和SUC活性,降低了URE活性和TN含量,增加了土壤TP、AP、TK、AK、NO^-₃-N、NH⁺₄-N和OM含量;BW提升了土壤NO^-₃-N含量、CAT和SUC活性,降低了URE和ALP活性,减少了土壤中TN、TP、TK、AP、AK、NO^-₃-N和OM含量。根部注施生防菌剂后,WF19和BW处理土壤中尖孢镰刀菌的相对丰度降低,B6处理土壤中赤霉菌属的相对丰度降低。AP、TP含量和URE活性与细菌群落结构的关联性最大,AP、TK含量和URE活性与真菌群落结构的关联性最大;硝酸盐呼吸、固氮和亚硝酸盐氨化对尖孢镰刀菌具有负效应,效应系数分别为-2.27,-1.55和-0.57。【结论】生防菌剂通过调节土壤养分含量和生物酶活性影响生态系统的养分循环,进而影响土壤微生物群落结构和功能多样性,降低病原菌的相对丰度,从而发挥防治枯萎病害的作用。     

两种典型温度下农村化粪池出水氮素在原地土壤中的迁移转化过程

为探究典型温度下（25℃和5℃）农村化粪池出水氮素在排污口原地土壤中的迁移转化过程,采集原地表层土壤及化粪池出水,构建室内模拟系统,分析化粪池出水经土壤渗滤前后氮素组成。结果表明,农村化粪池出水氮素以可溶性无机氮（DIN）为主,其中NH₄⁺-N占70%以上;两种温度条件下化粪池出水DIN差异不显著（P>0.05,n=12）,NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N浓度均具有极显著性差异（P<0.01,n=12）,25℃时硝化作用明显,导致出水NH₄⁺-N低于5℃,NO₂^--N、NO₃^--N高于5℃;两种温度条件下原地土壤对化粪池出水DIN均有削减作用,其中NH₄⁺-N削减量均占DIN削减量60%以上;25℃和5℃条件下,NH₄⁺-N削减率分别为23.11%~47.37%和25.37%~43.47%;25℃时NH₄⁺-N削减主要通过氨挥发、反硝化、厌氧氨氧化等作用完成,而5℃时NH₄⁺-N削减主要通过土壤NH₄⁺-N吸附作用完成;25℃时土壤对NO₃^--N还存在蓄积作用。研究表明,两种温度下化粪池出水NO₂^--N和NO₃^--N在原地土壤中可发生反硝化或异化还原作用进而得到削减。     

上海临港新城地表径流污染特征研究

随着城市点源污染控制程度的提高,雨水径流引起的面源污染日益突出。在对上海临港新城不同功能区降雨径流水质监测的基础上,分析了地表径流污染物的出流规律、各污染物在不同功能区的空间分布及各污染物之间的相关性。结果表明：降雨特征不同,污染物的出流规律不同。强降雨事件中,径流具有初期效应,只要控制初期径流,面源污染即得到有效控制;而弱降雨事件中,几乎没有初期效应,整场降雨径流必须得到有效控制。路面径流中,总氮（TN）在交通区、商居混合区和文教区的8场降雨事件平均值中值分别为5.39、6.14和3.27 mg/L;化学需氧量（COD_Mn）中值为16.9、13.4和6.7 mg/L;氨氮（NH₃-N）的中值为2.79、1.82和0.71 mg/L;总磷（TP）的中值为0.27,0.24和0.07 mg/L。屋面径流中,商居混合区绿化屋面TN、COD_Mn、NH₃-N和TP的8场降雨事件平均值中值分别为：2.14、23.7、1.22和0.41 mg/L;文教区瓦屋面的中值分别为：2.23、4.43、0.64和0.13 mg/L。文教区径流污染较轻,交通区和商居混合区径流污染较重;各功能区路面径流污染较屋面严重,主要污染物均是TN和COD_Mn。初期径流中的污染物主要依附于固体颗粒物上存在。     

A/O与SBR工艺处理猪场废水厌氧消化液对比研究

缺氧/好氧工艺（A/O）与序批式活性污泥法（SBR）是应用最为广泛的猪场废水厌氧消化液好氧处理工艺,但两者的处理性能孰优孰劣,目前尚无定论。基于此,本研究对比了实验室规模的A/O与SBR工艺处理猪场废水厌氧消化液的性能。结果表明：两种工艺直接处理猪场废水厌氧消化液,出水pH值下降至6以下,平均NH_{4⁺-N去除率均低于50%,但SBR的NH4⁺-N去除率略高于A/O。补充碱度后,4个氮负荷（0.02,0.04,0.06,0.08 kg·kg^-1·d^-1）下,两种工艺的NH4⁺-N去除率提高到99%以上,但对COD、TN和TP去除的改善不明显,并且A/O与SBR对COD、NH4⁺-N、TN、TP去除效果无显著差异。活性试验表明,SBR的氨氧化活性和厌氧氨氧化活性高于A/O,但是反硝化活性要显著低于A/O。Stover–Kincannon模型与试验数据拟合良好（R²>0.9）,A/O和SBR对COD、TN、NH4⁺-N的最大去除负荷（Umax）分别为7.62、0.28、48.8 g·L^-1·d^-1和7.18、0.13、65.4 g·L^-1·d^-1,说明SBR有利于NH4⁺-N转化,而A/O有利于COD与TN去除。}     

氮素形态对烤烟品质影响的研究

 1993～1997年在云南不同自然条件下进行不同比例的硝态氮、铵态氮试验。试验分5个处理:NO₃^--N100%,NO₃^--N75%+NH₄⁺-N25%,NO₃^--N50%+NH₄⁺-N50%,NO₃^--N25%+NH₄⁺-N75%,NH₄⁺-N100%.试验结果表明NO₃^--50%+NH₄⁺-N50%的配比适合云南的气候和土壤。此配比的烟叶香气质、香气量、烟叶含钾量均显着优于其它配比。本试验系统研究了K⁺,NH₄⁺,NO₃^-在土壤中的迁移与根系吸收和在叶片中变化积累的相关规律,揭示了NO₃^--N50%+NH₄⁺-N50%烟叶香气味最好和含钾量高的主要原因。     

沼液施用条件下水稻秧苗生长限制因子分析

为提升稻田沼液施用条件下水稻秧苗生长的安全性,设置5个不同浓度沼液处理,对秧苗生长指标和土壤理化性状进行分析研究。结果表明,过量沼液施用增加了土壤溶液中NH₄⁺-N浓度和EC值,导致秧苗生长受到抑制,鲜质量和株高降低,根系黄化率升高。土壤溶液NH₄⁺-N浓度和EC值与秧苗鲜质量极显著负相关（P<0.01）。土壤溶液中NH₄⁺-N浓度在沼液低量施用后较为稳定,超量施用后较为敏感,可作为指示指标。土壤中NH₄⁺-N浓度是限制秧苗生长的关键因子,秧苗对土壤溶液中NH₄⁺-N耐受的最大安全阈值为90.8 mg·L^-1,对沼液-水混合液中NH₄⁺-N的最大安全消纳阈值为314.0 mg·L^-1。     

青海省三江源黄河源区地表水水质状况

为了解三江源黄河源区地表水水质状况,于2005-2009年在黄河源设7～13个断面,对黄河源地表水中18项水质指标进行了连续监测和分析。结果表明,高锰酸盐指数、氨氮和总磷含量偏高,略超过GB3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类标准,超标主要是由黄河源特殊的自然条件引起,不属于外源人为污染;5日生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、氟化物、铜、锌、六价铬、镉、汞、硫化物、挥发酚、氰化物、阴离子表面活性剂、石油类和粪大肠菌群符合GB3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类标准浓度限值。总体而言,三江源黄河源区地表水水质良好,未受到人类活动的明显影响。     

青岛蔬菜种植区地表水污染的灰关联评价

利用大沽河流域7个地表水监测点2006年监测数据,引用综合污染指数法分析了地表水状况,得到各污染指标排序：氟化物〉化学需氧量〉五日生化需氧量〉高锰酸盐指数〉硝酸盐氮〉氨氮〉总磷〉石油类〉挥发酚。运用灰色关联分析法,结合水质监测点对应的蔬菜种植区的种植面积及人口等调查数据,分析了9个水质指标与蔬菜种植方式及人口数量之间的关系。结果表明,设施栽培和露地栽培对地表水质硝酸盐氮的影响差异较大,表现在设施栽培面积与硝酸盐氮指标关联性最大,而露地栽培面积与硝酸盐氮指标关联性较小。设施栽培面积、习惯种蔬菜村庄数和乡村人口数对地表水质挥发酚指标影响较大。     

SPSS软件在渭河流域(陕西段)水质主成分分析评价中的运用

选取陕西境内渭河干流、支流共25个监测断面,对监测断面所取水样中的溶解氧、高锰酸盐指数、5日生化需氧量、氨氮、化学需氧量、挥发酚、氰化物、汞、六价铬、油类10个主要水质指标进行主成分分析研究.计算各断面的综合得分,根据得分越大,污染越严重的原则,得出渭河流域(陕西段)在西安-咸阳段这一工业和人口密集区的污染最为严重.     

伊犁河伊宁市段夏季水环境特征分析

【目的】研究伊犁河河段水质特征,为其水环境污染防控提供科学依据。【方法】分别采用单因子评价法、内梅罗指数法、水质质量指数以及主成分分析法4种方法,对伊宁城市河段南北断面的水环境质量进行评价。【结果】该河流段水体综合水质状况良好,主要污染因子为总氮、总磷、化学需氧量,表现为有机污染。该河段不存在重金属污染状况。主成分分析法结果表明,A5断面水质在该河段中水质最差,整体水域表现为河段北面污染高于南面,上游断面水质好于下游断面。【结论】伊犁河伊宁河段夏季水体污染原因与生活污水、农业活动及工业污水有关。     

沙河水库水环境质量的调查与评价

对饮用水源地沙河水库水质进行调查和评价。结果表明,挥发酚、氨氮、总氮、总磷、粪大肠菌群、COD、高锰酸盐指数均有超标现象,其中总磷严重超标,沙河水库上游入库口那京河口污染最为严重。     

2012-2014年蛮河中上游水体污染时空变化研究

通过2012-2014年蛮河朱市断面和孔湾断面水质监测结果的聚类分析,探讨了蛮河流域河流污染时空变化的原因和特点.结果表明,蛮河水质总体呈好转趋势,但污染仍比较严重,主要污染指标为总磷、CODC、BOD5及阴离子表面活性剂等.2个监测断面的总磷污染都最为严重,达到V类以上,各污染指标均表现出明显的季节波动.上游朱市断面水质状况要好于中游孔湾断面,主要是由两地的工农业结构和规模上的差异导致.     

近10年渭河干流陕西段水质变化趋势与成因分析

[目的]分析近10年渭河干流陕西段水质变化趋势及其成因。[方法]根据《地表水环境质量评价办法》,参照《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002),利用2001～2010年渭河干流陕西段的环境质量监测数据,对近10年该流域水质的变化趋势进行评价,并初步探究其原因。[结果]2001～2010年,渭河干流水污染程度呈持续减轻态势,主要污染物高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、石油类、挥发酚呈显著下降趋势,综合污染指数降幅达62.7%,如期实现了消灭渭河黑臭的目标。但是,近10年渭河干流污染仍很严重,各年均为重度污染,西安段仍然是渭河治理的重点。[结论]该研究为渭河陕西段的环境综合治理提供了科学依据。     

BP人工神经网络模型在太湖水污染指标预测中的应用

【目的】利用BP人工神经网络模型预测太湖水污染指标,为探讨湖泊水污染物变化规律提供参考。【方法】利用2004~2010年浙江嘉兴王江泾断面自动监测站4项水质指标,建立了太湖水污染BP人工神经网络模型,并对太湖2012年前5周的水质情况进行预测。【结果】建立了浙江嘉兴王江泾断面的4项水质指标浓度的三层BP神经网络预测模型,其预测精度较高,对湖泊水环境污染物预测的适应性较好;对太湖2012年前5周的水质情况进行预测,结果表明,2012年前5周水质污染情况加重,基本为Ⅴ类水质,符合太湖水质污染情况发展态势。【结论】BP人工神经网络具有很强的非线性映射能力和柔性的网络结构,与传统的统计建模方法相比,其预测精度较高,能较好地反映水质指标的内在变化规律,为控制水环境污染提供了科学预测方法。     

沅水常德段水环境质量现状分析与评价

为明确沅水常德段水环境质量现状,根据地表水环境质量标准（GB 3838—2002）,运用综合污染指数法,对2009年沅水常德段桃源县凌津滩、武陵区陈家河和汉寿县坡头3个监测断面的水质现状进行了分析与评价。结果表明：沅水常德段水质总体上达到地表水Ⅲ类标准,水质良好;3个监测断面除总磷存在超标现象外,其余所有监测项目均在标准值范围之内。运用综合污染指数法评价结果显示,各监测断面均处于尚清洁状况。     

内梅罗法对侗河国家湿地公园地表水的环境质量评价

在侗河国家湿地公园9处地表水监测断面取水样进行水质监测分析,测定pH、DO、CODCr、BOD5、NH4-N、Cr6＋、Pb、Cd、As、Hg共10项水质指标,对侗河国家湿地公园地表水的环境质量进行评价。结果表明,9处监测断面中矮寨多样性保护区受到重污染,而李家寨、司马河皆受到轻微污染,其他6个监测断面水质良好。